天候にうんざりしていませんか? 現在、火星全体が砂嵐に覆われています。

火星はちょっとした騒動に見舞われている。現在、火星の表面全体が2週間前に始まった「惑星を囲む」砂嵐に覆われており、NASAが探査車オポチュニティの運用を一時停止せざるを得ないほどの世界的な現象にまで拡大している。

火星では砂嵐は珍しくないが、今回のはありふれた嵐ではない。はるかに巨大なものだ。こうした地球規模の嵐はおよそ 5 年半に 1 回しか発生せず、火星全体を赤い雲に飲み込む。

火星の砂嵐は、地球とほぼ同じように起こります。火星の表面を吹き抜ける強風が、数百ミクロン程度の小さな粒子を前方に押し上げます。これらの粒子は空中に跳ね上がり、数センチの高さに達すると乱気流が激しくなり、どんどん高く舞い上がります。この状況が、恐ろしいほど大きなものに発展していく様子を観察すると、砂嵐が発生します。砂嵐は、最大 20 キロメートルの高さまで塵を飛ばし、広大な土地を覆う可能性があります。

「火星の難点は、火星の気圧が非常に低いため、空気の密度が地球の約 1 パーセントしかないことです」とコーネル大学の惑星科学者ドン・バンフィールドは言います。「火星の粒子を動かすには風をより速くする必要がありますが、その力はほぼ同じです。」これらの嵐の間の風は最高時速 60 マイルに達しますが、大気がないため、さわやかなそよ風のように感じられるでしょう。（マーク・ワトニー、ごめんなさい）。

アリゾナ州立大学の惑星科学者タニヤ・ハリソンは、火星の砂嵐の原動力は熱だと説明する。「太陽光が地表に届いて地表を温めると、不安定な状態になり、暖かい空気が上昇します。火星では、地表に散らばった大量の砂塵が風に運ばれ、大量の砂塵が吹き上げられます」。微粒子の砂塵は非常に細かく、地球の砂よりもはるかに小さいため、空中に漂い、落ち着くまでに非常に長い時間がかかる。

ハリソン氏によると、一部の嵐が局地的でかなり一時的なものであるのに対し、他の嵐は世界規模で数週間続くのはなぜかは、まだ大きな謎だ。しかし、これまでのところ、「砂嵐の季節は毎年同じ時期、つまり春先から夏にかけて発生し、毎年この季節に強い温度勾配が生じることはわかっています」。しかし、ある年には地域的な嵐が発生し、ある年には世界規模の嵐が発生する理由はまだ不明だ。一般的に、嵐は北半球で発生し、地形の盆地を通って南に流れ、赤道に達する。赤道を越えて南半球、極冠の端にたどり着くと、はるかに大規模なものに成長する可能性が高い。「今年はまさにそれが起こりました」とハリソン氏は言う。

「明らかに、状況に敏感な何らかのフィードバック機構があり、それによって塵がより長い時間空中に留まることができるのです」とバンフィールド氏は言う。「しかし、それが何なのかはわかっていません。」

そのため、地域的な嵐がどのくらい続くか、あるいは嵐が世界規模になるかどうかを予測する方法はまだありません。「1924年以降、地上および軌道上の機器で観測した嵐はわずか9つです。使えるデータがあまりないのです。」たとえば、2007年の嵐はようやく収まり始めるまで約4か月続きましたが、その理由はまだ不明です。原子力バッテリーのおかげで今も活動しているキュリオシティ探査車は、この状況を利用して地上で可能な限りのデータを取得しています。

これらの写真は、嵐が発生する前の地域の写真から始まり、約 2 週間にわたって撮影されたものです。

嵐は火星探査ミッションに大きな危険をもたらすわけではないが、考慮すべき影響はたくさんある。たとえば、オポチュニティは太陽光発電で動いているため、停止する必要があったが、嵐は太陽光を遮ってソーラーパネルに届く太陽光を遮断するほどだった（今後予定されているインサイト着陸機も同様）。惑星全体を包み込む嵐があると、大量の微細で粘着性のある物質が降り注ぐのを待っている。それがついに降り注ぐと、探査機や着陸船に大量の物質が付着し、光学機器が実質的に壊れてしまう可能性がある（オポチュニティの赤外線分光計はまさにその状態だった）。バンフィールド氏は、NASA が今できる最善のことは、火星の風が探査機のほこりを吹き飛ばしてくれることを期待することだが、「それは運次第だ」と言う。

「砂嵐は、火星に探査機や着陸機を着陸させる時期を決める際に必ず考慮するものです」とハリソンは言う。ありがたいことに、「火星の天候は、かなり再現性があり、予測可能です。嵐や砂埃の少ない場所を選ぶことができます」。地球規模の出来事は避けられませんが、NASA とそのパートナーは、他の地域よりも安定している地域を正確に特定できます。もちろん、ハリソンは、氷の埋蔵地は、嵐が頻繁に発生する北部の地域のかなり多くにあると指摘します。将来の移住者がそれらの埋蔵地を狙う場合、「トレードオフが必要になるかもしれません」。一部の作業では、嵐の影響を受ける地域で生活し、作業しなければならないことを承知しています。

しかし、塵は人間にとって必ずしも健康的とは言えない。将来、火星に移住した人間が、屋外で 1 日過ごした後、家に塵を持ち込み、その微粒子が体内に入ることは容易に想像できる。そして、塵が人間の健康に有益であるはずがない。人間に、多少の危険な赤い塵を我慢させるのは、受け入れがたいことかもしれない。しかし、宇宙には、人間を殺す方法が他にもたくさんある。